Гаситель энергии водного потока

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока. Гаситель энергии водного потока включает водобойный колодец (ВК) с криволинейной в вертикальной плоскости водобойной стенкой, установленной на уровне подводящего канала (ПК). ПК имеет концевую часть в виде консоли (К), а на дне ВК выполнено отверстие, перекрываемое дросселирующей пластиной (ДП). На внешней поверхности К выполнены направляющие (Н), кривизна которых образована положительным направлением винтовой линии (ВЛ), а на вогнутой ДП выполнены Н, кривизна которых образована отрицательным направлением ВЛ. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и надежности процесса гашения кинетической энергии разделяемого потока за счет последующего соединения закручиваемых во взаимно противоположных направлениях его частей. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока.

Известен гаситель энергии потока (см. а.с. 1550033, МКИ Е 02 В 8/06. БИ 10, 1990), включающий подводящее и отводящее русла, различной ширины, размещенную между ними преграду в виде трапеции, разделяющую подводящее русло на два одинаковых канала, направленных за преградой навстречу друг к другу.

Недостатком является низкая надежность гашения кинетической энергии, обусловленная прямоточностью движущихся навстречу друг другу потоков.

Известен гаситель энергии водного потока (см. а. с. 1562396, МКИ Е 02 В 8/06. БИ 17, 1990), включающий водобойный колодец с криволинейной в вертикальной плоскости водобойной стеной, установленной на уровне подводящего канала, имеющего концевую часть в виде консоли и расположенное на дне колодца отверстие, перекрываемое вогнутой дросселирующей пластиной.

Недостатком является высокая случайно-вероятностная однонаправленность закручиваемости потоков, приводящая к суммированию кинетической энергии образующихся вихрей, что снижает эффективность и надежность гашения водяного потока.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности и надежности процесса гашения кинетической энергии разделяемого потока за счет последующего соединения закручиваемых во взаимно противоположных направлениях его частей.

Технический результат достигается тем, что гашение кинематической энергии разделяемого потока осуществляется путем закручивания одной его части по часовой стрелке, посредством направляющих, кривизна которых образована отрицательным направлением винтовой линии и закручивание второй его части против часовой стрелки, посредством направляющих, кривизна которых образована положительным направлением винтовой линии.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для гашения энергии водного потока; на фиг.2 - внешняя поверхность консоли с направляющими, кривизна которых образована правой винтовой линией; на фиг.3 - поверхность вогнутой дросселирующей пластины с направляющими, кривизна которых образована левой винтовой линией.

Гаситель энергии водного потока содержит подводящий канал 1 с консолью 2, установленной в полости водобойного колодца 3, водобойную стенку 4, криволинейную в вертикальной плоскости. Водобойная стенка 4 снабжена боковыми контрофорсами 5 и образует с ним камеру, установленную с зазором к стенкам колодца 3. При сопряжении вогнутой лицевой грани стенки 4 с дном 6 колодца 3 размещена донная галерея 7, которая имеет отверстие 8 с закручивающим поток устройством, выполненным в виде вогнутой дросселирующей пластины 9. Причем вогнутая верхняя плоскость пластины 9 обращена к колодцу 3. Пластина 9 прикреплена к оси 10 вращения, соединенной с рукояткой 11 с возможностью поворота на 90^o. Один конец пластины 9 выступает над дном 6 колодца 3. В верхней части боковой стенки галереи 7 закреплен ограничитель 12 поворота пластины 9, а колодец 3 за водобойной стенкой 4 имеет сужение и сопряжен с отводящим каналом 13. Галерея 7 сопряжена с отводящей трубой 14. На внешней поверхности 15 консоли 2 выполнены направляющие 16, кривизна которых образованна правой или положительной винтовой линией. На верхней 17 поверхности вогнутой дросселирующей пластины 9 выполнены направляющие 18, кривизна которых образована левой или отрицательной винтовой линией.

Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.

Поток воды из подводящего канала 1 поступает в консоль 2, далее натекает на вогнутую лицевую грань водобойной стенки 4, соединенной с боковыми контрофорсами 5, и, соударяясь с ними, направляется в сторону криволинейной пластины 9 и консоли 2. Часть потока, встречая на своем пути преграду в виде выступающей части верхней поверхности 17 пластины 9, перемещается по направляющим 18, кривизна которых образована правой винтовой линией. В результате часть потока закручивается против часовой стрелки, т.е. образуется положительное вихревое движение воды (см., например, стр. 509 Винтовая линия. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1965, - 872 с., ил.).

Другая часть потока, переливаясь через конец верхней поверхности 17 пластины 9, поступает под консоль 2 и перемещается по направляющим 16, кривизна которых образована левой винтовой линией. В результате данная часть потока закручивается по часовой стрелке, т.е. образуется отрицательное вихревое движение воды. Противоположно закрученные потоки взаимодействуют между собой, интенсивно раскручиваются и быстро успокаиваются.

Затем поток поступает в зазоры между контрофорсами 5 и боковыми стенками колодца 3 и отводится по каналу 13. Вследствие генерации вихрей перед пластиной 9 отложение наносов в месте сопряжения водобойной стенки 4 с дном 6 отсутствует, они отводятся потоком через отверстие 8 в галерею 7 и отводящую трубу 14.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого потока достигается в результате движения по направляющим, образованным положительным и отрицательным направлениями винтовой линии с последующим контактом противоположно направленных закрученных частей соединяющегося потока.

Формула изобретения

Гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец с криволинейной в вертикальной плоскости водобойной стенкой, установленной на уровне подводящего канала, имеющего концевую часть в виде консоли, а на дне колодца выполнено отверстие, перекрываемое дросселирующей пластиной, отличающийся тем, что на внешней поверхности консоли выполнены направляющие, кривизна которых образована положительным направлением винтовой линии, а на вогнутой дросселирующей пластине выполнены направляющие, кривизна которых образована отрицательным направлением винтовой линии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3